海水中镁的提取及镁盐的应用(修改版)

第五节 海水中镁的提取及镁盐的常见用途

自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。海水中镁的总储量约 为1.8x 1015t,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。

目前大部分国家从海水中提取镁的方法是：将石灰乳加入海水沉淀池中，得到 氢氧化镁沉淀，再将氢氧化镁与盐酸反应，蒸发结晶可获得六水合氯化镁晶体

成品: 2

______________ 6 你知道吗

从海水中提取镁的流程

1 /

镁及其化合物在生产、生活及科研中应用广泛

镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小 <1.8g/cm 3

左 右），比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金 大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆 或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。它是实用金

属中的最轻的金属，镁的比重大约是铝的 2/3，是铁的1/4

金属镁及镁合金以其在吸噪声、电磁屏蔽、防辐射、抗震减震等方面的特殊性能, 成为机械制造、电子工业、航天航空、军工装备领域不可缺少的重要原材料。

东京理工大学的Takashi Yabe 博士指出，用上述方法提取镁的成本很高，能耗 巨大，生产1

公斤的镁大致需要消耗 10公斤的煤，同时还会产生不小的二氧化碳排 放。为了改进这一流程，

Yabe 博士研发出了一种只利用可再生能源的工艺。他的方

法是利用高强度太阳能产生激光，从而以极高的温度燃烧海水，从中提取出氧化镁， 最终可制的

镁。Yabe 博士称，海水当中的镁的储量巨大，至少够全世界消耗 30万

年。他进一步解释称，利用太阳能产生激光是必须的，因为仅靠太阳能无法产生 3700摄氏度的高

温，而这个温度是提取海水中镁的必备条件。 Yabe 博士将这一方法

命名为“镁注射循环”。纯净的镁可以作为一种燃料 < 其能量密度大约是氢气的

10 倍）。镁和水混合在一起会产生热量，将水加热为水蒸气，便可通过推动涡轮等方式 供能。反应还

会产生氢气，燃烧后可以生成更多的能量。最终的产物是水和氧化镁， 氧化镁可以通过激光再次转

化为镁。当然，这一工艺也并非十全十美，主要问题集中 在太阳能收集器通常非常巨大，并且造价

不菲。除此之外，太阳能产生的激光通常功 率比较低。Yabe 博士采用的对策是使用较小的菲涅耳透

镜，这是一种透明的、相对 艾薄的、由同心环棱镜构成的平面反光镜。这种镜子常被安装在灯塔之

上，用以放大 你知道吗

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得益于中国汽车工业和3C等行业的转型升级及其中国经济地位的显著提升，镁

合金行业令市场看好。其中，汽车行业的轻量化，环保化需求，尤其是新能源汽车的发展，以及镁合金研发技术和回收利用技术的不断进步，对促使镁合金的广泛应用将是利好消息。

预计，2018年，国内汽车用镁合金将达到68kg/辆，而同期我国汽车销量将突破

2800万辆，乘用车销量将达到1960万辆，自主品牌汽车企业通过产业兼并、技术研

发和市场渠道开拓等因素作用，销量将突破1000万辆。

与此同时，镁合金在医药化工和航空航天工业领域的应用也将得到成长。由于下游终端汽车消费市场的稳步增长，前瞻网预计2018年，全球镁合金市场为600万吨, 年均复合增长率（CAGR>为20%-25%（其中包含了交通工具、3C、航空航天和医药化工领域镁合金的应用>。

此外，作为有色金属合金行业的子行业，镁合金行业在中国制造工业的的升级过

氯化镁、碳酸镁、硫酸镁和镁硅酸盐类等是我国各部门使用的最主要的镁的化合物。

氯化镁的用途非常广泛。在冶金行业中，氯化镁可用来制造耐火材料，冶炼金属镁。在化学工业中，氯化镁主要用于制作各种镁的化合物，如氧化镁、氢氧化镁，碳酸镁，也用作防冻剂的原料。在建筑行业中，氯化镁与菱苦土

硬的耐腐蚀的镁氧水泥，还可制成人造大理石、地板、天花板、装饰板、大棚支架、隔墙板、菱镁井盖以及活动房屋等，是以土代料”的好材料。在食品行业中，用卤水 < 氯化镁水溶液）点制的豆腐较石膏点制的豆腐，质嫩味鲜。在交通行业中，氯化镁用作道路化冰融雪剂，化冰速度快、对车辆腐蚀性小，比氯化钠的效果好。在医药行业中，还可以用氯化镁制成“卤干”，作为泻药。

在农业生产中，氯化镁可用做制镁肥和棉花脱叶剂。以上是对氯化镁用途的简单描述，随着现代科技的不断发展，氯化镁的用途将会得到最大程度的发挥。

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在《食品添加剂使用标准》中规定，氯化镁可作为稳定剂或凝固剂用于豆类制品中，但不允许用工业品代替食用级产品使用。目前，一些不法分子违规使用工业氯化镁，具体表现为：一是用工业氯化镁代替食用氯化镁用于豆类制品生产中，以达到降低成本的目的；二是用工业氯化镁浸泡木耳，木耳经浸泡后菌朵很大，菌叶肥厚，感官较好，并且重量可增加2〜3倍。

食品添加剂氯化镁适量食用对人体不会造成什么伤害；但工业氯化镁因为它其屮杂质较多，且含有硫酸盐及各种重金属等有害物质，因此，长期食用会造成'

碳酸镁是一种重要的镁质无机化工产品，应用广泛。在医疗药品中，碳酸镁可用作医药中间体、解酸剂、护色剂、载体、抗结块剂等。在食品中，碳酸镁可用作添加剂、镁元素补偿剂等。在精细化工中，碳酸镁用于生产化学药剂，如氯化镁、硫酸镁等。在橡胶中，碳酸镁用作补强剂、填充剂等。碳酸镁还可用作绝热、耐高温的防火保温材料、电线电缆制造过程中重要的化学原料、颜料、油漆、日用化妆品、造船、锅炉制造等，以及运动员比赛擦手用。另外碳酸镁的碱式盐一碱式碳酸镁作为一种重要的无机化工产品用途也很广泛。碱式碳酸镁除用作制备高纯镁砂、镁盐系列产品的原料外，还可用作橡胶、药物、绝缘材料、牙科制剂、高级玻璃、食品及各种化工产品的添加剂和改良剂，应用前景十分广阔，所以，其产品的制备研究越来越受人们的关注。

体操运动员在上单杠之前，在手上抹些“镁粉”，学名叫“碳酸

镁”，人们通常称为的“镁粉”是错误的科学叫法。碳酸镁质量很轻，具有很强的吸湿作用。运

动员在比赛时，手掌心常会冒汗，这对体操和举重运动员来说非常不利。因为湿滑的掌心会使摩

擦力减小，使得运动员握不住器械，不仅影响动作的质量，严重时还会使运动员从器械上跌落下

来，造成失误，甚至受伤。碳酸镁能吸去掌心汗水，同时还会增加掌心与器械之间的摩擦力。这

样，运动员就能握丿

硫酸镁在医药上用于调配防护药膏、泻剂、镇痛剂、解毒剂，可加工成抗惊厥药、麦白霉素、乙酰螺旋霉素、肌酐、三硅酸镁、灰黄霉素等。在微生物工业

中，硫酸镁用作培养基成分、酿造用添加剂、补充酿造用水中的镁、发酵时的营

养源等。在轻工业中，硫酸镁用于生产味精、饮料、矿泉水、保健盐等。在化学

拓展视野